UNIVERSIDAD CENT NTRAL DEL ECUADO DOR FACULTAD DE CIENCIASQUÍMI CAS LABORATORIO DE ANÁLISISQUÍMI CO INSTRUMENTALI Práct i caN° 4
J ves ,29deoc t ubr ede2015 Fechadeent rega :ue
P METRÍ A TEM EMA : OLARI
OBJETIVOS OS
Exami nare ldi s eñoyoper ac i óndel ospol arí me t r os De t er mi nars iunasus t anc i ae sde xt r ógi r aol e vógi r aosiesópt i cament ei nact i va Me di relángul oder ot ac i ónye val uarl ar ot aci ónes pecí fic adel osazúc ar es . Ver i ficarl are l aci ónentr el al ongi t uddelt ubodelpol arí met royl aconce nt raci ónconel ángul oder ot aci ónyl arot aci ónespecí fica. Fami l i ari zar seconl osmé t odosc uant i t at i vospol ari mé t ri c os De t er mi nare lc ont e ni dodel al act osaenunamue s t r adel ec hee npol vo
INTEGRANTES
Cast i l l oJenny Cai zaRonni e Ceval l osÁl varo Fue lJor ge Jar ami l l oCynt hi a
GRUPO N 2 ° : JUEVES DÍ DÍA: 13: 00–15: 00 HO HORA:
1. CONSULTA 1 . 1 . Sust anci asópt i came ment eact i vas. Sonsust anci asquepose enl acapaci daddehace rquel al uzpl anopol ari zadarot e.Lacapaci dad quet i e ne n es t as sus t anc i as par a hace rquerot el al uz pol ari zada hace quesel l ame me n ópt i came ment eact i vas.Gener al ment eest assust anci aspose ence nt r osqui ral esoson sól i doscon pl anoscri s t al i nosr ot ados ,t al escomoe lc uar zo.( ALLI NGER,1971) 1.2.
Rot aci ónes pec í fica.
Larot ac i ónangul ardel al uzpol ari zadaesunapr opi e dadf í si caúni capar acadas us t anci a ópt i cament eact i va,equi val enteal adensi dadoelpunt odee bul l i ci ón.Larot aci ónangul arque seobse rv ae nune qui podepe ndedel al ongi t uddel ac e l dadondes eobse rv eyt ambi éndel a co nce nt r aci ón de ls ol ut opre se nt e .Parapoderut i l i zarl ar ot aci ón angul arco moun mé t odo anal í t i coseha es t andari zadol a medi da del al ongi t ud del ac e l da ys edefini ól ar ot aci ón espe cí ficac omol ai gual dad e nt r el ar ot ac i ón angul ardi vi di daparal al ongi t ud del ace l da ( gener al ment ede1o2dm)yl aconce nt raci ón.( Voet ,2006) 1.3.
Vari abl esqueaf ect anal arot aci ónespecí fica
Elnúme r odemol é cul asen l abanda der adi ac i ón ( conc ent r ac i ón del adi s ol uc i ón a me di r) Lanat ur al ezade lsol vent eusado( ge ne r al ment es eempl e aagua) Lat emper at ur a:e scasil i neal Eles pesordel acapaat raves ada Lal ongi t uddeondadel ar adi aci ón( l uzpol ari zada) :e nl amedi daquedi smi nuyel a l ongi t uddeondaaument al arot aci ónópt i ca Longi t uddel at r aye ct ori aópt i c a:I nver sament epr opor ci onal( Mol i na,2013)
1.4.
Di sc usi óns obreeldi se ñoyf unci onami ent odelpol arí met roypre cauci onesdeuso
Lal uzseor i gi nae nunaf ue nt e( ge ne ral ment eunal ámpar adesodi o) ,ypasaat r avé sdeun pol ari zadosyl acel da demues t ra.Elfil t r oanal i zadore sot r opol ari zadorequi padoc on un t ransport adorangul ar;segi r ahast aques eobse rval amáxi macant i daddel uzyl aro t aci ónse l eeenelt r ansport ador .Lal uzdeunal ámparadesodi opasaat ravésdeunfil t roques el ec ci ona l al uzamari l l adee mi si ón( l al í neaD) .Es t al uzpol ari zadapasaporl ace l dademues t raque cont i eneunasol uci óndelcompues t oquesee s t áanal i zando.Sol ament el oscompues t osqui ral es t i enenunaact i vi dad ópt i caypuedengi rarelpl anodel al uzpol ari zada.Lal uzquedej al a ce l dadeunamues t rapasaac ont i nuaci ónat r avésdeunse gundofil t r opol ari zadoques epuede gi r arhas t aques eobs er vequel al uzde t er mi nal amagni t udyl adi r ecc i óndel ar ot aci ónópt i c a.
( Pi no,2009) Esque magr áficodec ómof unc i onae lpol ar í me t r o.
( Pi no,2009) Di se ñode lpol arí me t r o
( Zeval l os,2007) Pr ecauc i one sdeus o
Sedebecol ocareli ns t rument oenunes cr i t ori opl anoyes t abl equeseencuent ree nun ambi ent esec oynoexpues t oa l ai nt emperi e;al ej adodecorr i ent esdeai reocal ory e qui pocomove nt i l ador esoc al e nt ador esyf uer adelcont act odi r ec t oc onl al uzs ol ar . No cubr a eli ns t r ument o,es t á di se ñado par af unci onarc on fluj oc ont i nuo deai r e.
( Bel l i ngham & St anl ey ,2013) 1.5.
Det ermi naci onescuant i t at i vaspol ari mét ri cas,vent aj asyl i mi t aci ones
elmét odopol ari mét ri cocuant i t at i vot i enemuc hasl i mi t aci onesdebi doa Li mi t aci ones: quee lángul oder ot aci óndeunasust anci aópti cament eact i vapuedese raf ec t adapor:l a conce nt raci óndel amues t ra,l al ongi t uddeondadel uzquepasaat ravésdel amues t ra, l at emperat ur adel amues t rayl al ongi t uddel ace l dademues t ra,porl oques ei nduce uner rorsi gni ficat i voenl adet er mi naci óndelmi smo.
mi t ei de nt i ficar c uant i t at i vame nt e qué i s ómer oe s t á pre se nt ee n una Ventajas:Per mues t ra.( Gei ss man,1974)
1. 6.
Re l aci óne nt reα co nce ns ol uc i onesquec ont i enensó l ounso l ut oópt i cament eact i vo:
Elgr adoe nqueunasus t anci adadahac egi r arelpl anodepol ari zaci ón,var í ac onl al ongi t ud deondadel al uzut i l i zada,porl oqueenl asmedi dasdel ospoder esr ot at ori osseut i l i zal ui z monoc r omát i ca.Con cual qui e rsust anci a ópt i c ament eact i va,l ar ot aci ón r eale n gradose s pr opor ci onalal ac oncent rac i ón del adi sol uci ónyal al ongi t uddel at r ayec t ori adel al uza t ravésdel adi sol uci ón.Sil aconcent raci ón,c,seexpresaengramosporcent í met rocúbi co;ysil , l al ongi t uddelt uboquec ont i enel amues t ra,semi dee ndec í met ros ,l aconst ant ek,sedenomi na <
rotación observadaen grados x volumenen cc longitud endm x peso desustancia engramos
Lasr ot aci onesópt i cassee xpre sancomorot aci onese specí ficas,i ndi candol at emper at urayl a l ongit uddel al uz.Ent rel aro t aci ónes pecí ficayl aconcent raci óndeuncompues t oópt i cament e act i voenl amues t raexi st eunarel aci ónl i neal .( Gei ss man,1974) 1 . 7 . Val oresnormal esdel al act osaenl al ec he.( Composi ci ónquí mi cadel al ec he) . Lospor cent aj esdeval or esdi ar i oses t ánbasadose nunadi e t ade2000cal orí as .
Mi ner al esyvi t ami nas Gr asat ot al8g Gr asasat ur ada6g Col est er ol30mg Sodi o125mg CHOTot al es12g Fi br adi et ét i ca0g Azúcar es11g Vi t ami naA Vi t ami naC Cal c i o Hi erro
% Val orDi ari o 12% 30% 10% 5% 4% 0%
COMPOSI CIÓN QUI MI CA Agua Gr asa Prot eí na Lac t osa
% Val orDi ar i o 90% 3. 5a5. 25% 3y4% 5%
10% 4% 30% 0% ( AGROBI T,2015)
2. REPORTEDEDATOS Tabla21.Val oresderot aci ónópt i caobservadaconelt ubode1dm
%P/ V 0,5% 1,0% 1,5% 3, 0% Muest ra
T( ° C) 21 21 21 21 21 21
α1
α 2
α 3
0, 35 0, 75 1, 10 1, 45 2, 90 0, 85
0, 35 0, 65 1, 15 1, 40 2, 90 0, 90
0, 35 0, 70 1, 10 1, 40 2, 95 0, 85
α 4
α5
x ´
ρsol
0, 35 0, 35 0. 35 0. 9979 0, 65 0, 70 0. 69 1. 0018 1, 15 1, 10 1. 12 1. 0035 1, 45 1, 50 1. 44 1. 0047 2, 95 2, 90 2. 92 1. 0128 0, 90 0, 90 0. 88 J l l oyot r os El aboradopor : arami
Tabla22.Val oresderot aci ónópt i caobservadaconelt ubode2dm %P/ V 0,5% 1,0% 1,5% 3, 0% Muest ra
T( ° C) 21 21 21 21 21 21
α1
α 2
α 3
0, 00 0, 70 1, 20 1, 55 3, 20 2, 40
0, 00 0, 70 1, 25 1, 60 3, 25 2, 45
0, 00 0, 75 1, 20 1, 55 3, 20 2, 40
α 4
α5
x ´
ρsol
0, 00 0, 00 0. 00 0. 9979 0, 70 0, 75 0. 72 1. 0018 1, 25 1, 20 1. 22 1. 0035 1, 60 1, 60 1. 58 1. 0047 3, 30 3, 25 3. 45 1. 0128 2, 50 2, 40 2. 43 J l l oyot r os El aboradopor : arami
3. CÁLCULOSYRESULTADOS 3. 1.Cál cul odel a rot aci ón especí fica experi ment aldel a sacarosa yl evul osa de acuerdoalt ubout i l i zadoenl amedici ón
[ α]
=
100 * α l * C
( le ndm;Ce n%P/V)
Paraelt ubode1dm
[ α´ ]=
100∗ α 1 dm∗C
Solal0. 5% P/V
[ ´α ]=
100∗0,69 1 dm∗0,5
=138
Paraelt ubode2dm 100∗ α [ ´α ]= 2 dm∗C
Solal0. 5% P/V
[ ´α ]=
100∗0,72 2 dm∗0,5
=72
Tabla3. 1Val oresderot aci ónespecí ficaobservadaconelt ubode1dm paral al act osa St
α
( %P / V) 0, 0 0. 0 0, 5 138 1, 0 112 1, 5 96 3, 0 97. 3 3 110, 833
[ α´ ] ex
El abor adopor :Cai zayot r os.
Tabla3. 2Val oresderot aci ónespecí ficaobservadaconelt ubode2dm paral al act osa St ( %P/ V) 0, 0 0, 5 1, 0 1, 5 3, 0
α
0. 0 72 61 52. 67 57. 5 60. 792
[ α´ ] exp
El abor adopor :Cai zayot r os.
3. 2Cál cul odel arot aci ónespecí ficasegúnl aspol i nómi casdadasenl ast abl as.
Transf ormaci ónde%P/ Va% P/ P Par as oldel ac t os aal0. 5%P/V ρ=
m v
m = ρ∗v
m =1.0018
g ∗100 ml ml
m =100.18 g
100. 18gsolución -0. 5gsoluto 100. 00gsolución- x X=0. 49%P/ P
Tabla3. 3Val oresdel aconcent raci óndel al act osaen%P/ P
( %P/ V) 0, 5 1, 0 1, 5 3, 0
( %P/ P) 0. 49 0. 99 1. 49 2. 96 El abor adopor :Cai zayot r os.
Lact osa α 2 [ ]=52, 4+0. 01267( d)-0. 000376d d=co nc e nt r aci ón( %P/P)
α 2 [ ]=+52, 4+0. 01267( d)-0. 000376d
α 2 [ ]=+52, 4+0. 01267( 0. 49)-0. 000376( 0. 49 )
α
[ ]=52, 40 Tabl a 3. 4. Valores de rot aci ón especí fica de l a sacarosa según ecuaci ón pol i nómi ca Concent raci ón( %
[ α ] exp
[ α ] tablas
52, 40 52, 41 52, 42 52, 43
52. 29 52. 29 52. 29 52. 29
P/ V) 0, 5 1, 0 1, 5 3, 0
[α ] exp =52, 42 El abor adopor :Cai zayot r os.
3. 3Correcci ónporelef ect odel at emperat ura Lac t osa: α
α
[ ]=[ ]+n[ t ] t 2 1
[ α ] =+52. 40+0. 072( 2021) [ α ] =52, 328 Tabla3. 5Val oresderot aci ónespecí ficacorregi daporef ect odet emperat uraavari as concent raci onesdel act osa Concent raci ón( % P/ V) 0, 5 1, 0 1, 5 3, 0
[ α ] exp
[ α ] tablas
52, 33 52, 34 52, 35 52, 36
52. 29 52. 29 52. 29 52. 29
[α ] exp =52, 35 El abor adopor :Cas t i l l oyot r os
3. 4Cál cul odel aconcent raci óndel amuest rapori nt erpol aci óngráfica.
•
Gr aficar :α vs.C( ángul oder ot aci ón,norot aci ónespecí fica)
Paraelt ubode1dm
=f(C) P
0.4
0.3
Ángulo de Rotacion (x10^1)
0.2
0.1
=
0 0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
C (%P/V)
El abor adopor :Cai zayot r os.
Paraelt ubode2dm
=
+
=f(C) ∗
0.4
∗
P
0.3
Ángulo de Rotacion (x10^1)
0.2
=
0.1
0 0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
C (%P/V)
El abor adopor :Cai zayot r os.
•
Cal cul arelval ordeα aj ust adomedi ant el are ct ader egre si ón( LR) . α
=α 0 +b[ %P/V] −
Paraelt ubode1dm Solal0. 5%P/V α =0.2713 + 0.8606 ∗C M (
P ) V
α =0.2713 + 0.8606∗( 0.5 )
α =0.70 −
Paraelt ubode2dm Solal0. 5%P/V α =0.05 + 1.12∗C M ( %P ⁄ V ) α =0.05 + 1.12 ( 0.5 ) α =0.61
Tabla3. 6.Comparacióndel osval oresde experi ment al esyaj ust ados Paraelt ubode1dm Concent raci ón ( %P/ V)
α
0, 5 1, 0 1, 5 3, 0
(exp erimental )
ˆ ( ajustado )
α
0. 72 1. 22 1. 58 3. 45
0. 70 1. 13 1. 56 2. 85 El abor adopor :Cai zayot r os.
Paraelt ubode2dm Concent raci ón ( %P/ V) 0, 5 1, 0 1, 5 3, 0
α
(exp erimental ) 0. 72 1. 22 1. 58 3. 45
ˆ ( ajustado )
α
0. 61 1. 17 1. 73 3. 41 El abor adopor :Cai zayot r os.
3. 5 Cál cul o de l a concent raci ón de l a muest ra por i nt erpol aci ón mat emát i ca medi ant eunarect aderegresi ón( y=a+bx)
α = α 0 +
C M
=
ks C
α M − α 0
ks
α 0
=ángul oderot aci óndelsol vent e( a) α M
=ángul oder ot aci óndel amues t ra( y) ks
=pendi ent e,sensi bi l i daddecal i braci ón( b) C M
=conce nt r aci óndel amue s t r ae n% P/V( x)
−
Paraelt ubode1dm α −0.2713
%P / V =
−0.8606 P 0.88 −0.2713 = = 0.71 V 0.8606
−
%P / V =
Paraelt ubode2dm α −0.05 1.12
P 2.43 −0.05 = =2.13 V 1.12
3. 6Det ermi naci óndelcont eni dodel act osaenl al eche( expresadocomo% P/ P) t
[ α ] Dlactosa =+52. 4+0. 072( 20-t ) t
[ α ] Dlactosa =52, 328
Tubo1dm
C =
C =
100 . a t
[ α ] D . l
100 ( 0,88) 52,328(1)
C M =1,68
Tubo2dm C M =
C =
100 . a t
[ α ] D . l
100 ( 2,43) 52,328(2)
C M =2,32
3. 7.
Cal cul oelporcent aj eenpesodel act osaenl amuest raconsi derandoelpeso yvol umendeaf orodel echeut i l i zada:
Tubo1dm P / Plact =
P / Plact =
Plactosa Pmuestra
x 100
1,68 g 5,0892
x 100
P / Plact = 33,01
Tubo2dm P / Plact =
Plactosa Pmuestra
x 100
%
P / Plact =
2,32 g 5,0892
x 100
P / Plact = 45,59
3. 8.
%
Cál cul odelporcent aj edeerror: !""#" =
%ERROR =
[ α ]tablas - [ α ] exp . [ α ]tablas
52,29 −85,81 52,29
. 100
∗100 =64,10
CÁLCULO ESTADÍSTICO
Tabl a3. 4Cál cul oest adí st i co GrupoNo. 1 2 3 4 x
%P/ Plact osa 49, 4% 39, 3% 49, 4% 74, 66% 53, 19% El abor adoporCas t i l l oJe nnyyot r os
Medi adel arot aci ónespecí fica [ α ] parat odasl assol uci ones. Tubo1dm Tubo2dm ( %P/ V) 0, 0 0, 5 1, 0 1, 5 3, 0
α ( %P/ V)
0. 00, 0 1380, 5 112 1, 0 96 1, 5 97. 33 30
α
0. 0 72 61 52. 67 575
El abor adoporCas t i l l oJe nnyyot r os
Medi adel aconcent raci óndel amuest ra
m=
1,68 + 2,32 = 2,01 2
Desvi aci ónest ándarpara [ α ] del assol uci onesyparalamuest ra Tubo2dm
Tubo1dm ( %P/ V) 0, 0 0, 5 1, 0 1, 5 3, 0 mue s t r a
( %P/ V) 0, 0 0. 0 0, 5 0, 0374 1, 0 0, 0274 1, 5 0, 0418 3 0 0, 02 74, mues t r a 0, 0274
0. 0 0, 0245 0, 0274 0, 0274 0, 0418 0, 0447
El abor adoporCas t i l l oJe nnyyot r os
Tabl a3. 6Resul t ados [ α ] exp
85,81
% Error
64, 10%
Marcadel al echeanal i zada
Lavaqui t a
3% Cont enidodel act osaen% p/ p 39,
% p/ p
n1
(2,01±0,45)%
El abor adoporCas t i l l oJe nnyyot r os
Sensi bil i dadde cal i braci ón Lí mi t ededet ecci ón
Tubo1dm 0, 8606
Tubo2dm 1, 12
Noe xi s t edes vi aci ónes t ándardelbl anc o
El abor adoporCas t i l l oJe nnyyot r os
4. DISCUSIONES
Laes cal ade lpol arí me t r oesr el at i vame nt epeque ñasede beobse rvarc onpr ecauci óny l i mpi ando l al upa delequi po para obt e ne r me j or es r es ul t ados ,ade más s e debe consi der arquec adaobse rvaci ónvarí adependi endol aper ce pci óndec adaoperador . Lac or r ec t apr epar aci óndel ass ol uci onese s t ándarper mi t ealanal i s t ade t er mi naruna cor re ct acurvadecal i braci ónquepost er i ormenteprove er áre sul t adosmásexact osdel a conce nt raci óndel asol uci óndes conoci da. Laut i l i zac i óndel osval or esderot aci ónópt i c ac one lt ubode1dm af ect aal ac urvade cal i braci ón,porelmayorcont act odel al uzespref eri bl ere al i zarl oconelt ubode2dm. Enl abi bl i ogr af í a,ser ec omi e ndaelusodet ubode10cm par are al i zarl asme di c i ones del í qui dos,ademásquel at emperat uradeber í ase ra20° C,l asmedi ci onesre al i zadase l hec hodequel at emper at uraambi ent enose aconst ant eaf ec t aal osval ore sobt eni dos,l a t emper at uraesunf act ordet er mi nant ee nl asmedi ci onesder ot aci ónópt i ca,porl ocual l oópt i moser í aelt rabaj oacondi ci oneses t abl esdet emper at ura,paraobt enerdat osmás pr ec i s osyexact os . Sedebeconsi derarci ert osaspect osenl aut i l i zaci óndelequi po,es t edebecol ocars eenun l ugarpl anoyes t abl eques ee ncuent reenunambi ent es ec oynoal ai nt emperi e,además nodebeest arexpues t oal al uzsol ar .
5. CONCLUSI ONES
Seexami nóe ldi s eñodelpol arí me t r oenelc ualseobse rv óuna f uent ederadi aci ón monoc r omát i ca,unpri s madepol ari zaci óndel aradi aci ón,elt ubopar al amue s t raun pr i s ma anal i zador y un de t e c t or ,as íc omo t ambi én s uf unci onami ent oyc orr ec t a
oper aci ónbasadae nc uant i ficarcuanópt i came nt eact i vae sunamue s t r ami di e ndoe l cambi orot aci onalqueoc urr ee nelpl anodevi braci óndel al uzpol ari zadami entr asé st a vi aj aat ravésdel amues t ra. Me di ant el aprác t i cadepol ari me t rí ayusodelpol ar í me t r o,sede t er mi nóquel al act os a e sunasus t anci adext r ógi ra,yaquee lángul oder ot aci óndel al uzvahac i al ader ec ha por l o que di c ha mue s t r as e s ópt i came nt e ac t i va,desví an l al uz pol ar i zada del pol arí me t r o. Semi di ól arot aci ónópt i ca( elángul oderot aci ón)del al act osacuyodat oseencuentr a e nl at abl a3. 6,obser vandoun aume nt oame di daqueaume nt al aconce nt r aci óndel a sol uci óny l al ongi t udelt ubodelpol arí met roquecont i enei nmer sal asol uci óndel ec he e npol vo( l act osa) . Sever i ficóquealvari arl al ongi t uddelt ubovarí al arot aci ónópt i ca,amayorl ongi t ud de lt ubo mayorro t aci ón ópt i ca,alc ont r ari odel ac once nt r aci ón quea me di da que aument e,l arot aci ónópti cadi smi nuye. Nos f ami l i ari zamos con l os mé t odos c uant i t at i vos pol ari mé t ri c os medi ant el a e xpe r i me nt aci óni ndi vi dual . Sede t er mi nópores t emé t odopol ari mé t r i c oe lc ont eni dodel act os a pre s ent ee n una mues t radel ec heenpol vo“ LaVaqui t a”,c uyoval ores39, 3% P/P.
6. BIBLIOGRAFÍA AGROBI T. ( 2015) . Rec uper ado e l 27 de Oc t ubr e de 2015, ht t p: //www. agrobi t . c om/I nf o_t e cni ca/Ganader i a/prod_l e c her a/GA000002pr . ht m
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